Синтез и рентгеноструктурное исследование перренатов элементов III группы Периодической системы Д. И. Менделеева

• Автор: Хрусталев, Виктор Николаевич
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 140 с.

Содержание.
Введение.

Глава 1. Литературный обзор

1. . Перренаты редкоземельных элементов

1.1.1. Синтез перренатов редкоземельных элементов

1.1.2. Физикохимические свойства перренатов редкоземельных элементов.

1.1.3. Строение перренатов редкоземельных элементов.

1.2. Перренаты элементов главной подгруппы III группы

1.2.1. Синтез перренатов элементов главной подгруппы

III группы

1.2.2. Физикохимические свойства Перренатов элементов

. У9Ш ч
главной подгруппы III грулЯй..
1.2.3. Строение перренатов элементов главной подгруппы
III группы
1.3. Двойные перренаты элементов III группы.
1.3.1. Синтез двойных перренатов элементов III группы
1.3.2. Физикохимические свойства двойных перренатов элементов 1 группы
1.3.3. Строение двойных перренатов элементов III группы
1.4. Выводы из анализа литературы и постановка задачи исследования.
Глава 2. Экспериментальная часть.
2.1. Синтез перренатов элементов III группы
2.1.1. Исходные вещества.
2.1.2. Химический метод синтеза перренатов элементов
III группы
2.1.3. Электрохимический метод синтеза перренатов
III группы
2.2. Методы исследования перренатов элементов III группы.
2.2.1. Химический анализ.
2.2.2. Дифференциальный термический и термогравиметрический анализы.
2.2.3. Рентгенофазовый анализ
2.2.4. Рентгеноструктурный анализ
Глава 3. Строение перренатов редкоземельных элементов,
Бс и В1.
3.1. Кристаллическая структура высокотемпературной
модификации безводного перрената УЬ.
3.2. Кристаллическая структура моноклинной
модификации тетрагидрата перрената Ьи.
3.3. Кристаллическая структура тригидрата перрената 8с.
3.4. Кристаллическая структура тетрагидрата перрената В1
Глава 4. Строение гидратов перренатов А1, ва и 1п
4.1. Кристаллическая структура октагидратов
перренатов А1 и ва
4.2. Кристаллическая структура 1пКе3 4.5Н2Э.
Глава 5. Строение изоструктурпого ряда тетрагидратов
перренатов , Со и Си
Глава 6. Строение тетрагидратов двойных перренатов аммония
с 1п и 8с и сесквигидрата перрената П.
6.1. Кристаллическая структура изоструктурных
тетрагидратов двойных перренатов аммония с 1п и 8с
6.2. Кристаллическая структура сесквигидрата перрената Ы.
Заключение.
Выводы.
Литература


ЬпКез 4Н2О, ЬпКез ЗН2О Ьп Та, 5с, ЬпКе3 2Н2О Ьп ТЬЬи и У, моногидратов перренатов РЗЭ для ряда Ьавб и Зс, а также безводных средних перренатов ЬпКез и оксоперренатов ЬпзКе, существующих для всего ряда РЗЭ последний тип фаз отсутствует для Ьп Се, Бс. В отличие от остальных РЗЭ для Ьа существует также фаза Та8Рецз. Физикохимические свойства перренатов РЗЭ. Как гидратированные, так и безводные средние перренаты РЗЭ представляют собой кристаллические вещества, окраска которых обусловлена входящим в них РЗЭ. Все эти соединения хорошо растворимы в воде, спирте, слабо растворимы в ацетоне, нерастворимы в полярных органических растворителях , . Соединения ЬпзЯеОз и Ьа8Кецз нерастворимы в воде и органических растворителях, имеют желтую или оранжевую окраску , . По данным , гидратированные перренаты негигроскопичные вещества сравнительно устойчивые на воздухе, хотя кристаллы тетрагидратов перренатов легких РЗЭ подвержены выветриванию. Безводные ЬпЯез, напротив, гигроскопичны и переходят на воздухе в моно или дигидраты. Оксоперренаты устойчивы на воздухе и не гигроскопичны. Подробно изучена термическая устойчивость перренатов РЗЭ на воздухе . Согласно ТГА и ДТА, тетрагидраты перренатов РЗЭ устойчивы на воздухе до . При более высокой температуре эти соединения для Бп Тавб быстро разлагаются до ЬпКез Н , . Тетрагидратьт перренатов ТЬЬи и У при температурах выше переходят в дигидраты. Как моно, так и дигидраты перренатов РЗЭ при 00 разлагаются до безводных фаз. Термическое разложение тригидрата перрената по данным ТГА и ДТА сопровождается вначале образованием моногидрата 0, а затем безводной соли 0. Примечательно, что наряду с 3 Н2О, образующимся при разложении тетрагидрата назван в 3 Н, описано соединение аналогичного состава модификация, образующееся при гидратации на воздухе безводного 3 при . Фаза термически менее устойчива, чем афаза и теряет Н при , переходя в так называемую ефазу, содержащую 0. Н на моль безводной соли. Фаза переходит в 3 при 0 . Все 3 устойчивы на воздухе до 00 , . Выше они медленно разлагаются с выделением 7, переходя в 3 , . Разложение безводных 3 вплоть до температуры плавления проходит с крайне незначительной скоростью, причем термическая устойчивость солей падает по ряду от к . Исключение в этом ряду составляет 3, который выше 0 быстро разлагается с образованием Се . В.е7 . Все безводные 3 в ряду от Ей до включая при температурах более 00 испытывают необратимый полиморфный переход в высокотемпературные модификации. Для безводного перрената установлено два перехода необратимый при 0 и обратимый при 0. Строение перренатов РЗЭ. В первом типе кристаллизуются соединения с Сп Ьа, Се моноклинная сингония, пространственная группа Рс , . Ко второму типу структуры относятся соединения с Ьп в ряду БтБу ромбическая сингония, пространственная группа Рпа , . Ромбические ЬпКе3 4Н2О обладают значительным пьезоэффектом 1. Наконец, Ьпе3 4Н2О с 1л1 НоЬи и У кристаллизуются в триклинной сингонии, пространственная группа Р Т . Тетрагидраты перренатов Рг и 0 образуют две модификации, относящиеся соответственно к структурным типам Ьае3 4Н2О и ОуКе3 . Тригидрат перрената 5с обладает собственным типом структуры, для которого определены лишь симметрия и параметры элементарной ячейки. Сформулированы основные закономерности в строении 1л1Кез. В моноклинных и ромбических Ьпе3 4Н более леысие редкоземельные катионы ЬаБу размешаются в трехшапочной тригональной призме рис. ЬаО в ЬаКез. Н 2. А, БуО в БуКе3. Н 2. А. В координационную сферу атомов 1л входят как атомы кислорода тетраэдров Яе, так и атомы кислорода кристаллизационных молекул воды при этом нет дифференциации в расстояниях Бп0Ке и 1ль0Н. Сходство координационных полиэдров атомов Ьп в моноклинных и ромбических 1л1Ке3 4Н, повидимому, находит отражение в размытой границе перехода от одного типа структуры к другому при движении по ряду от Ьа до Бу диморфизм соединений Рг и 6. Переход от ромбических к триклинным модификациям соединения в ряду НоЬи и У сопровождается изменением координационного числа 1л1 полиэдр двушапочная тригональная призма рис.